哪些因素影響金屬的腐蝕極化
影響金屬腐蝕極化的因素包括:(1)增加反應面積,使腐蝕更容易發生,由此而降低了極化率。(2)攪拌或電解液流動帶走了表面的腐蝕產物,從而提供了大量與電極接觸的離子,增加r腐蝕速度而降低了極化;另一方面,如果陰極反應起控制作用,則攪拌對腐蝕速度沒有影響。(3)氧氣可有效地使電極去極化或通過帶走反應產物原子態的氫使反應更快地進行。(4)溫度增加,可使大多數反應速度增加,因此降低了極化率。
極化測定藕合件極化的測定可以提供關于極化行為的精確信息,特別是對局部腐蝕的預測。用極化技術與臨界電位可以衡量金屬與合金在氯化物溶液中,點腐蝕與縫隙腐蝕的敏感性。
鈍化有時材料發生腐蝕時,會產生有黏附性的腐蝕產物,這種黏附性的腐蝕產物能夠起到保護材料免受進一步腐蝕作用,這也就是鈍化作用。這些被鈍化的材料在特定的環境中腐蝕非常小,而在其他環境中卻有可能產生相當嚴重的腐蝕。例如,從電動序來看,鋁的腐蝕速度應該是較高的,然而實際上,鋁在除鹵化物外的多數介質里具有較強的耐腐蝕能力。這種現象稱為鈍化。鎳、欽、錯、鉻和不銹鋼等材料都是因為可自鈍化而具備了耐腐蝕的能力。
通過研究極化曲線,也就是Evans曲線,可以幫助更好地理解合金的鈍化。在金屬與環境之間,由金屬氧化物或化學反應吸收的氧氣形成一層牢固的保護薄膜,可以防止金屬與電解液進一步接觸電解。在金屬為鐵的情況下,當有更多的氧可以到達陰極的金屬表面進行反應時,就可以形成一層保護性的鈍化膜,金屬表面因此達到鈍化狀態,對避免加速腐蝕起到了非常重要的作用。在特定的情況下,特定的合金能否鈍化取決于陽極和陰極極化效果。鈍化狀態合金被廣泛用做熱交換器結構的耐腐蝕材料,鈍化狀態金屬的耐腐蝕性取決于鉻含量、環境中的氯化物和氧含量以及溫度。在特定的條件下達到鈍化狀態,取決于各種鈍化因素的相對值能否超過其阻礙鈍化的因素。例如,高的鉻含量有利于鈍化,低的溫度有利于鈍化,含有去鈍化離子的氯化物阻礙鈍化,而氧有利于鈍化。
鈍化狀態合金的行為盡管鈍化狀態材料在特定的環境下,鈍化狀態材料腐蝕非常小,但在其他情況下可能腐蝕相當嚴重。相反,通常顯示鈍化狀態的合金在非鈍化狀態下,常常是非常活潑的。某些元素可以擊穿鈍化膜,造成鈍化膜不連續處的金屬被腐蝕。例如,氯離子破壞鋁、鐵以及不銹鋼的鈍化,造成點腐蝕。因此,使用鈍化狀態金屬的用戶應特別注意點腐蝕、應力腐蝕開裂、敏化以及貧氧腐蝕等。對于金屬的耐腐蝕性,希望有較高的極化性能;對于作為能源的電池或金屬的表面處理,卻要求有較低的極化性能。同其他的所有性能一樣,極化性能不僅因電極材料而異,也與電解質密切相關。
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